(57)【要約】【課題】良好な放熱性と高い光度を有する薄く平らな光源ランプまたは照明機器に適当なＬＥＤ光源を提供する。【解決手段】ＬＥＤ光源は、基板、少なくとも一つのむき出しのＬＥＤチップ、透明層および光学的集光要素を備える。基板は、頂面上面の上で定義された上面、底面および少なくとも1つのチップ受けを有する。少なくとも一つのＬＥＤチップが前記チップ受けに据え付けられる。透明層が前記チップを封止すべく前記頂面に形成される。前記集光要素は、光度を高めるべく各チップ受けからの光を集めるために前記頂面に据え付けられる。複数のフィンまたは凹所が熱放散エリアの増大のために前記底面に形成または規定される。むき出しの各ＬＥＤチップが動作中、該ＬＥＤチップからの熱は、前記底面に伝導し、それから迅速に周囲の空気に消散する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
頂面、底面および少なくとも一つのチップ受けを有する基板と、前記チップ受け内に据え付けられた少なくとも一つのむき出しのＬＥＤチップと、前記チップ受けを封止すべく前記基板の前記頂面に形成された透明な保護層と、前記基板の前記頂面に据え付けられた光学的集光要素とを含む、ＬＥＤ光源。
【請求項２】
さらに、前記基板の前記底面に形成された複数のフィンを含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項３】
前記光学的集光要素は光学レンズである、請求項１または２に記載のＬＥＤ光源。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源に関し、より具体的には、高い光度、単純な構造および高い放熱性等の機能を有する発光ダイオード光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）素子は、低い電力消費量と十分に高い光度とを有することから、ランプまたは照明機器の光源として広く使われている。しかし、動作中のＬＥＤ素子からの熱は、該ＬＥＤ素子の信頼性に影響を及ぼす。したがって、この技術分野の多くの会社や工場は、熱影響を減少させる何らかの解決策を見つけあるいは発明することに努力しており、ＬＥＤ素子の光度を増大させるための研究に専念している。
【０００３】
図６を参照するに、良好な放熱機能を持つＬＥＤタイプの電球（５０）は、頂部開口（５１１）を有するケーシング（５１）と、プリント基板であるＰＣＢ（５２）と、複数のＬＥＤ素子（５３）と、ヒートシンク（５４）と、頂部カバー（５５）とを備える。
【０００４】
ＰＣＢ（５２）は、ケーシング（５１）に装着されており、頂部開口（５１１）に近接している。ヒートシンク（５４）は、また、ケーシング（５１）に装着されており、動作中のＬＥＤ素子（５３）からの熱を放散する手法を提供すべくＰＣＢ（５２）に接触している。複数のＬＥＤ素子（５３）がＰＣＢ（５２）上に装着されている。頂部カバー（５５）は透明であり、ケーシング（５１）の頂部開口（５１１）を覆う。
【０００５】
ＬＥＤ素子（５３）が点灯されているとき、熱はＰＣＢ（５２）を通してケーシング（５１）内のヒートシンク（５４）に伝わる。ヒートシンク（５４）が付加されているので、ＬＥＤタイプの電球（５０）は高い放熱機能を持つ。しかしながら、それらの多くの素子は、多くの空間を占め、複雑な構造をもたらす。前記ＬＥＤタイプの電球の放熱手法を用いることは、薄く平らなランプまたは照明機器に適当でない。
【０００６】
したがって、本考案は、他の放熱解決策を提供しかつ効果的に光度を増大させる発光ダイオード光源を提供する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の主たる目的は、良好な放熱性と高い光度を有する薄くて平らな光源ランプまたは照明機器に適当なＬＥＤ光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案に係るＬＥＤ光源は、基板と、少なくとも一つのむき出しのＬＥＤチップと、透明な層と、光学的集光要素とを備える。前記基板は、頂面と、底面と、前記頂面に形成された少なくとも一つのチップカップすなわちチップ受けとを有する。少なくとも一つのＬＥＤチップが対応するチップ受けに据え付けられている。前記透明層は、チップ受けを封止するために前記頂面上に形成されている。前記光学的集光要素は、光度を増大させるために、各チップ受けからの光を収集すべく、さらに前記頂面上に据え付けられている。さらに、複数のフィンまたは凹所が、放熱エリアを増大させるために前記基板の前記底面に成形または定義されている。前記した少なくとも1つの露出したＬＥＤチップが動作中であるとき、該ＬＥＤチップからの熱は、前記底面に伝わり、その後、迅速に周囲の空気に消散する。
【０００９】
本考案の他の目的、利点および新規な特徴は、添付の図面に関する以下の詳細な説明から、より明らかになろう。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照するに、本考案に係る第１実施例のＬＥＤ光源（１０）は、高い熱伝導率を有する基板（１１）と、少なくとも一つのむき出しのＬＥＤチップ（１２）と、透明な保護層（１３）と、光学的集光要素（１４）とを備える。
【００１１】
基板（１１）は高い熱伝導率を有し、アルミニゥム、銅、合金またはその他、同種のような金属材料またはセラミックなどのような非金属材料で基板（１１）を作ることができる。基板（１１）は、頂面（１１１）と、底面（１１２）と、頂面（１１１）に規定された少なくとも一つのチップ受け（１１３）と、底面（１１２）に形成または規定された複数のフィン（１１４ａ）または凹所とを有する。チップ受け（１１３）は、円錐形に形成することができる。フィン（１１４ａ）または凹所は、基板（１１）の放熱エリアを増大させるために成形されている。フィン（１１４ａ）は、直線形でありかつ前記底面で相互に並列に配列されるように成形されている。したがって、基板（１１）は、ヒートシンクでもある。
【００１２】
むき出しのＬＥＤチップ（１２）は、対応するチップ受け（１１３）内に据え付けられ、透明な保護層（１３）は、チップ受け（１１３）を封止すべく基板（１１）の頂面（１１１）上に形成されている。
【００１３】
光学的集光要素（１４）は、光度を増大させるためにチップ受け（１１３）からの光を収集すべく基板（１１）の頂面（１１１）上に据え付けられている。光学的集光要素（１４）は、光学レンズとすることができる。光学的集光要素（１４）は、透明な接着剤（１５）またはねじ手段のような機械的結合手段で頂面（１１１）上に据え付けられている。
【００１４】
図２および３を参照するに、本考案に係る第２の実施例のＬＥＤ光源（１０ａ）は、基板（１１）の頂面（１１１）に規定された複数のチップ受け（１１３）を有する。裸の、すなわちむき出しの多数のＬＥＤチップ（１２）は、各チップ受け（１１３）内に据え付けられている。
【００１５】
図４および図５を参照するに、第３および第４の実施例のＬＥＤ光源（１０ｂ、１０ｃ）は、異なる基板（１１ｂ、１１ｃ）をそれぞれ有する。図４に示された基板（１１ｂ）の多数のフィン（１１４ｂ）は、波状に成形され、また前記基板の前記底面で互いに平行に配列されている。図５に示された基板（１１ｃ）のフィン（１１４ｃ）は、のこぎり歯形に成形され、また前記基板の前記底面で互いに並行に配列されている。さらに、多数の前記フィンを格子状に成形することができる。
【００１６】
図５には、複数のチップ受け（１１３）が、基板（１１ｃ）の頂面（１１１ｃ）に規定されており、行列に配列されている。
【００１７】
前記基板は平らであり、高い熱伝導率を持つことから、動作中のむき出しの前記チップからの熱は前記底面に伝わり、前記ＬＥＤ光源は平らなランプまたは照明機器に好適である。前記フィンまたは凹所が前記底面に成形あるいは規定されており、これにより熱が迅速に周囲の空気に放散される。さらに、各チップ受けからの光を効果的に収集することができるように、前記光学的集光要素が前記基板の前記頂面上に据え付けられている。したがって、前記ＬＥＤ光源の光度は増大する。前記基板が、チップ担持体であり、ヒートシンクでもあるので、前記ＬＥＤ光源の構造は、簡単である。
【００１８】
本考案の多くの特徴および利点が本考案の構成および作用の詳細とともに前述されたが、その開示はただ実例を示すためのみである。添付の請求項で表現された広い一般的な意味によって示された完全な範囲で、本考案の原理内での細部における変更、特に、形、寸法および部分の配置について変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案に係るＬＥＤ光源の第１実施例の断面図である。
【図２】本考案に係るＬＥＤ光源の第２の実施例の分解斜視図である。
【図３】本考案に係るＬＥＤ光源の第２実施例の断面図である。
【図４】本考案に係るＬＥＤ光源の第３の実施例の斜視図である。
【図５】本考案に係るＬＥＤ光源の第４の実施例の分解斜視図である。
【図６】従来のＬＥＤタイプの電球の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    ＬＥＤ光源
１１、１１ｂ、１１ｃ    基板
１２    ＬＥＤチップ
１３  保護層
１４  光学的集光要素
１１１    頂面
１１２    底面
１１３    チップ受け
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ    フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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